《多智慧型體系統一致性控制及其在衛星編隊飛行中的套用》是依託北京大學，由李忠奎擔任負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：多智慧型體系統一致性控制及其在衛星編隊飛行中的套用
- 項目負責人：李忠奎
- 項目類別：青年科學基金項目
- 依託單位：北京大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
本項目研究線性和非線性多智慧型體系統的一致性控制問題及其在衛星編隊飛行中的套用。對於一般線性多智慧型體系統，構造僅基於鄰居智慧型體間相對輸出信息的全階和降階一致性控制律，刻畫並討論系統的一致性區域概念，進而給出一致性控制律的設計算法；分析多智慧型體系統一致性對於外部干擾的H2和H∞性能品質以及相應的一致性控制律的設計問題；闡明具有參數不確定性的多智慧型體系統的魯棒一致性與標稱多智慧型體系統的H∞一致性的內在關聯；建立非線性多智慧型體系統達到全局一致性的條件，分析系統的全局一致性區域，給出一致性控制律的設計方法。基於提出的一致性算法，給出分散式協調控制律以實現衛星編隊飛行的構型控制和姿態同步。經過本項目的研究，初步建立一個處理線性和非線性多智慧型體系統一致性問題的基於一致性區域的新方法，這將不僅推動一致性理論的發展，而且將在衛星編隊飛行及相關領域有著重要的套用。
結題摘要
經過課題組成員，特別是主持人的努力，本項目出色完成了研究計畫所列之內容，在多智慧型體系統協調控制領域取得了一系列重要進展，初步建立了基於一致性區域的分散式協調控制律設計方法。特別地，針對一般線性和Lipschitz非線性多智慧型體系統，基於相鄰智慧型體之間的局部狀態或輸出信息，提出了基於邊和基於節點的分散式自適應一致性協定。與已有的一致性協定相比，我們提出的自適應協定僅依賴局部信息，因而是完全分散式的；針對一般連續時間線性多智慧型體系統，研究了存在一個具有非零控制輸入的領導者情況下的分散式跟蹤控制問題。基於相鄰智慧型體間的相對狀態信息，提出具有定常和自適應耦合增益的分散式非連續控制律，證明了在此控制律下跟隨者的狀態能夠漸進跟蹤領導者的狀態；研究了具有非等同匹配不確定性的線性多智慧型體系統的分散式魯棒一致性問題，考慮了無領導者和領導者具有有界未知控制輸入兩種情況，設計了基於相鄰智慧型體間的局部狀態信息的分散式連續自適應控制律。 應國際知名學者Frank Lewis邀請在CRC出版社出版了英文專著一本，系統地闡述了我們提出的一致性區域方法。在控制領域的重要學術期刊發表（包括接受）SCI檢索論文18篇，其中包括控制頂級期刊IEEE Transactions of Automatic Control 3篇，Automatica論文3篇（長文1篇）。項目負責人李忠奎還獲得了2013年的IET Control Theory & Applications Premium Award（最佳論文獎），2012年全國優秀博士學位論文獎，2009-2011系統科學最佳論文獎，2013年IEEE CSS Beijing Chapter Young Author Prize等學術獎勵。
